JP2002351353A

JP2002351353A - 粒子分散系樹脂シートおよび液晶表示装置

Info

Publication number: JP2002351353A
Application number: JP2001161188A
Authority: JP
Inventors: Kiichi Shimodaira; 起市下平; Shunji Umehara; 俊志梅原; Nobuyoshi Yagi; 伸圭八木; Yoshimasa Sakata; 義昌坂田; Yoshihiro Kitamura; 喜弘北村; Katsuhiro Nakano; 勝博中野
Original assignee: Nitto Denko Corp
Current assignee: Nitto Denko Corp
Priority date: 2000-05-31
Filing date: 2001-05-29
Publication date: 2002-12-06

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、基材層に粒子を分散させることによ
り寸法安定性に優れた粒子分散系樹脂シートや光拡散性
に優れた粒子分散系樹脂シートを提供すること、および
上記粒子分散系樹脂シートを用いた液晶表示装置を提供
することを課題とする。【解決手段】樹脂に無機酸化物が分散された基材層を少
なくとも有する粒子分散系樹脂シート。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、基材層に無機酸化物が
分散されており、薄型、軽量であり機械強度に優れ寸法
安定性に優れた粒子分散系樹脂シートや基材層に微小領
域が分散されており、薄型、軽量であり機械強度に優れ
光拡散性に優れた樹脂シートや上記粒子分散系樹脂シー
トを用いた液晶表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶表示装置やエレクトロルミネッセン
ス表示装置の大型化に伴い、ガラス系の基板は重くて嵩
高いことから、薄型軽量化などを目的にエポキシ系樹脂
等からなる樹脂シートが基板として提案され開発されて
いる。しかし前記樹脂シートは熱膨張や水分の出入りに
よる伸び縮みが起きるため、電極形成時やカラーフィル
ター形成時には位置ずれが生じることが問題になってい
た。特にカラーフィルターの形成時にはＲ（赤）、Ｇ
（緑）、Ｂ（青）、およびＢＭ（ブラックマトリック
ス）を所定の位置に精度よく形成する必要があり、樹脂
シートではその精度を上げることが困難であった。カラ
ーフィルターの形成は、まずＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ
（青）、およびＢＭ（ブラックマトリックス）のいずれ
か１つのパターニングを室温で約２時間かけて行った後
１５０℃で２０分間焼成を行い、次に再び室温に戻し、
次の色のパターニングを室温で約２時間かけて行い、１
５０℃で２０分間焼成を行う。このようにパターニング
と焼成の組み合わせを４色すべてについて行う。樹脂シ
ートにカラーフィルターを形成する場合は、焼成後室温
でパターニングを行っている間に基板の寸法が変化し、
パターニングの位置ずれが生じることが問題になってい
る。液晶表示装置等の表示装置においては、透明粒子を
有する光拡散シートを液晶セルの視認側に貼り付け照明
光や液晶表示装置内蔵のバックライトに起因するギラツ
キを防止し視認性を向上させる方法が知られていた。し
かし液晶表示装置の薄型化、軽量化の点から光拡散シー
トを液晶セルの視認側に貼り付ける代わりに、光拡散機
能を液晶セル基板に付与することが検討されている。近
年、衛星通信や移動通信技術の発展に伴い、小型携帯情
報末端機器の需要が高まりつつある。小型携帯情報末端
機器の多くに搭載されている表示装置には、薄型である
ことが求められており、液晶表示装置が最も多用されて
いる。また、小型携帯情報末端機器用の表示装置には、
低消費電力であること、外光下での視認性が高いことが
要求されるため、透過型液晶表示装置よりも反射型液晶
表示装置が多用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、基材層に粒
子を分散させることにより寸法安定性に優れた粒子分散
系樹脂シートや光拡散性に優れた粒子分散系樹脂シート
を提供すること、および上記粒子分散系樹脂シートを用
いた液晶表示装置を提供することを課題とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、樹脂に無機酸
化物が分散された基材層を少なくとも有する粒子分散系
樹脂シートを提供するものである。樹脂としては熱可塑
性樹脂や熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。無機酸
化物の平均粒子径は１〜１００ｎｍであることが好まし
い。基材層重量に対する無機酸化物の割合は０．１〜２
３重量％であることが好ましい。本発明における粒子分
散系樹脂シートは、λ＝５５０ｎｍにおける光透過率が
８８％以上であることが好ましい。また本発明における
粒子分散系樹脂シートは、１００〜１６０℃における線
膨張係数が１．００Ｅ−４／℃以下であることが好まし
い。また１５０℃で２０分間加熱した後の寸法と１５０
℃で２０分間加熱し、室温で２時間放置した後の寸法か
ら算出される寸法変化率が＋０．０２０％未満であるこ
とが好ましい。本発明の樹脂シートに電極を設けて電極
付きの樹脂シートとすることができる。また本発明にお
ける粒子分散系樹脂シートに金属薄層よりなる反射層を
形成し、反射型の樹脂シートとすることもできる。上記
反射型の樹脂シートの酸素透過率は０．３ｃｃ／ｍ²・
２４ｈ・ａｔｍ以下であることが好ましく、２００℃で
３０分加熱した後の黄色度と室温における黄色度から算
出される黄色度変化率が０．７５以下であることが好ま
しい。また本発明は無機酸化物が分散された基材層に基
材層を形成する樹脂と屈折率が相違する微小領域を分散
させてもよい。前記微小領域の基材層重量に対する添加
量は０．１〜６０重量％であることが好ましい。また微
小領域の平均粒子径は０．２μｍ〜１００μｍであるこ
とが好ましく、微小領域と基材層を形成する樹脂との比
重差は１以下であることが好ましく、微小領域と基材層
を形成する樹脂との屈折率差は０．０３〜０．１０であ
ることが好ましい。また本発明は、樹脂に上記基材層を
形成する樹脂と屈折率が相違する微小領域が分散された
基材層を少なくとも有する粒子分散系樹脂シートを提供
するものである。前記微小領域の添加量は基材層形成樹
脂１００重量部あたり２００重量部以下であることが好
ましい。また微小領域の平均粒子径は０．２μｍ〜１０
０μｍであることが好ましく、微小領域と基材層を形成
する樹脂との比重差は１以下であることが好ましく、微
小領域と基材層を形成する樹脂との屈折率差は０．０３
〜０．１０であることが好ましい。また基材層に微小領
域を有する粒子分散系樹脂シートに金属薄層よりなる反
射層を形成し、反射型の樹脂シートとすることもでき
る。この場合、上記反射型の樹脂シートの酸素透過率は
０．３ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下であることが好
ましく、２００℃で３０分加熱した後の黄色度と室温に
おける黄色度から算出される黄色度変化率が０．７５以
下であることが好ましい。また本発明において基材層が
最外層にある粒子分散系樹脂シートにおいては、基材層
の最外面が平滑であることが好ましい。また本発明は、
本発明の粒子分散系樹脂シートを用いた液晶表示装置を
提供することができる。

【０００５】

【発明の実施の形態】本発明における樹脂シートは樹脂
に無機酸化物が分散された基材層を少なくとも有するこ
とを特徴とする。

【０００６】本発明において樹脂としては熱可塑性樹脂
もしくは熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。熱可塑
性樹脂としては、ポリカーボネート、ポリアリレート、
ポリエーテルスルホン、ポリスルホン、ポリエステル、
ポリメチルメタクリレート、ポリエーテルイミドやポリ
アミド等が挙げられ、熱硬化性樹脂としてはエポキシ系
樹脂、不飽和ポリエステル、ポリジアリルフタレートや
ポリイソボニルメタクリレート等が挙げられる。これら
の樹脂は一種または二種以上を用いることができ、他成
分との共重合体や混合物などとして用いうる。

【０００７】表面平滑性を得るために熱硬化性樹脂が好
ましく用いられ、熱硬化性樹脂の中では色相の点よりエ
ポキシ系樹脂が特に好ましく用いられる。エポキシ系樹
脂としては、例えば、ビスフェノールＡ型やビスフェノ
ールＦ型、ビスフェノールＳ型やそれらの水添加の如き
ビスフェノール型、フェノールノボラック型やクレゾー
ルノボラック型の如きノボラック型、トリグリシジルイ
ソシアヌレート型やヒダントイン型の如き含窒素環型、
脂環式型や脂肪族型、ナフタレン型の如き芳香族型やグ
リシジルエーテル型、ビフェニル型の如き低吸水率タイ
プやジシクロ型、エステル型やエーテルエステル型、そ
れらの変成型などが挙げられる。これらは単独で使用し
てもあるいは併用してもよい。上記各種エポキシ系樹脂
の中でも、変色防止性などの点よりビスフェノールＡ型
エポキシ樹脂、脂環式エポキシ樹脂、トリグリシジルイ
ソシアヌレート型を用いることが好ましい。

【０００８】このようなエポキシ系樹脂としては、一般
にエポキシ当量１００〜１０００、軟化点１２０℃以下
のものが、得られる樹脂シートの柔軟性や強度等の物性
などの点より好ましく用いられる。さらに塗工性やシー
ト状への展開性等に優れるエポキシ樹脂含有液を得る点
などよりは、塗工時の温度以下、特に常温において液体
状態を示す二液混合型のものが好ましく用いうる。

【０００９】またエポキシ系樹脂は、硬化剤、硬化促進
剤、および必要に応じて従来から用いられている老化防
止剤、変成剤、界面活性剤、染料、顔料、変色防止剤、
紫外線吸収剤等の従来公知の各種添加物を適宜に配合す
ることができる。

【００１０】前記、硬化剤についても特に限定はなく、
エポキシ系樹脂に応じた適宜な硬化剤を１種または２種
以上用いることができる。ちなみにその例としては、テ
トラヒドロフタル酸やメチルテトラヒドロフタル酸、ヘ
キサヒドロフタル酸やメチルヘキサヒドロフタル酸の如
き有機酸系化合物類、エチレンジアミンやプロピレンジ
アミン、ジエチレントリアミンやトリエチレンテトラミ
ン、それらのアミンアダクトやメタフェニレンジアミ
ン、ジアミノジフェニルメタンやジアミノジフェニルス
ルホンの如きアミン系化合物類が挙げられる。

【００１１】またジシアンジアミドやポリアミドの如き
アミド系化合物類、ジヒドラジットの如きヒドラジド系
化合物類、メチルイミダゾールや２−エチル−４−メチ
ルイミダゾール、エチルイミダゾールやイソプロピルイ
ミダゾール、２,４−ジメチルイミダゾールやフェニル
イミダゾール、ウンデシルイミダゾールやヘプタデシル
イミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール
の如きイミダゾール系化合物類も前記硬化剤の例として
挙げられる。

【００１２】さらに、メチルイミダゾリンや２−エチル
−４−メチルイミダゾリン、エチルイミダゾリンやイソ
プロピルイミダゾリン、２，４−ジメチルイミダゾリン
やフェニルイミダゾリン、ウンデシルイミダゾリンやヘ
プタデシルイミダゾリン、２−フェニル−４−メチルイ
ミダゾリンの如きイミダゾリン系化合物、その他、フェ
ノール系化合物やユリア系化合物類、ポリスルフィド系
化合物類も前記硬化剤の例として挙げられる。

【００１３】加えて、酸無水物系化合物類なども前記硬
化剤の例として挙げられ、変色防止性などの点より、か
かる酸無水物硬化剤が好ましく用いうる。その例として
は無水フタル酸や無水マレイン酸、無水トリメリット酸
や無水ピロメリット酸、無水ナジック酸や無水グルタル
酸、テトラヒドロフタル酸無水物やメチルテトラヒドロ
フタル酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物やメチル
ヘキサヒドロフタル酸無水物、メチルナジック酸無水物
やドデセニルコハク酸無水物、ジクロロコハク酸無水物
やベンゾフェノンテトラカルボン酸無水物やクロレンデ
ィック酸無水物などが挙げられる。

【００１４】特に、無水フタル酸やテトラヒドロフタル
酸無水物、ヘキサヒドロフタル酸無水物やメチルヘキサ
ヒドロフタル酸無水物の如く無色系ないし淡黄色系で、
分子量が約１４０〜約２００の酸無水物系硬化剤が好ま
しく用いうる。

【００１５】前記エポキシ系樹脂と硬化剤の配合割合
は、硬化剤として酸無水物系硬化剤を用いる場合、エポ
キシ系樹脂のエポキシ基１当量に対して酸無水物当量を
０．５〜１．５当量となるように配合することが好まし
く、さらに好ましくは０．７〜１．２当量がよい。酸無
水物が０．５当量未満では、硬化後の色相が悪くなり、
１．５当量を超えると、耐湿性が低下する傾向がみられ
る。なお他の硬化剤を単独で又は２種以上を併用して使
用する場合にも、その使用量は前記の当量比に準じう
る。

【００１６】前記硬化促進剤としては、第三級アミン
類、イミダゾール類、第四級アンモニウム塩類、有機金
属塩類、リン化合物類、尿素系化合物類等が挙げられる
が、特に第三級アミン類、イミダゾール類を用いること
が好ましい。これらは単独であるいは併用して使用する
ことができる。

【００１７】前記硬化促進剤の配合量は、エポキシ系樹
脂１００重量部に対して０．０５〜７．０重量部である
ことが好ましく、さらに好ましくは０．２〜３．０重量
部がよい。硬化促進剤の配合量が０．０５重量部未満で
は、充分な硬化促進効果が得られず、７．０重量部を超
えると硬化体が変色するおそれがある。

【００１８】前記老化防止剤としては、フェノール系化
合物、アミン系化合物、有機硫黄系化合物、ホスフィン
系化合物等の従来公知のものが挙げられる。

【００１９】前記変成剤としては、グリコール類、シリ
コーン類、アルコール類等従来公知のものが挙げられ
る。

【００２０】前記界面活性剤は、エポキシ系樹脂シート
を流延法等によりエポキシ樹脂を空気に触れながら成形
する場合に、シートの表面を平滑にするために添加され
る。界面活性剤としてはシリコーン系、アクリル系、フ
ッ素系等が挙げられるが、とくにシリコーン系が好まし
い。

【００２１】本発明における無機酸化物はシリカ、二酸
化チタン、酸化アンチモン、チタニア、アルミナ、ジル
コニアや酸化タングステン等が挙げられる。これらは一
種または二種以上の混合物であってもよい。無機酸化物
の平均粒子径は特に限定されないが、１〜１００ｎｍで
あることが好ましい。平均粒子径が１ｎｍ未満であると
分散性が悪くなり、１００ｎｍを超えると粒子分散系樹
脂シートの光学特性が悪くなる場合がある。

【００２２】本発明における無機酸化物の添加量は基材
層重量に対して０．１〜２３重量％であることが好まし
く、さらに好ましくは５〜１５重量％がよい。無機酸化
物の添加量が基材層重量に対して０．１重量％未満であ
る場合は、粒子分散系樹脂シートの寸法変化が大きくカ
ラーフィルター層のパターニングや電極形成が困難にな
る。２３％を超えると粒子分散系樹脂シートの光透過率
が悪くなる。

【００２３】本発明における粒子分散系樹脂シートの光
透過率は８８％以上であることが好ましく、さらに好ま
しくは９０％以上がよい。光透過率が８８％未満である
と、この粒子分散系樹脂シートを用いて液晶表示装置を
組み立てた時の表示が暗くなり、表示品位が低下する。
光透過率の測定方法は、高速分光光度計を用いてλ＝５
５０ｎｍの透過率を測定する。

【００２４】本発明における粒子分散系樹脂シートの１
００℃〜１６０℃における線膨張係数は１．００Ｅ−４
／℃以下であることが好ましく、さらに好ましくは８．
００Ｅ−５／℃以下がよい。線膨張係数が１．００Ｅ−
４／℃を超えるとカラーフィルターを積層する時、パタ
ーニングの位置ずれが発生しやすくなる。また粒子分散
系樹脂シート上への電極の形成が困難になる。線膨張係
数は、ＪＩＳ規格Ｋ−７１９７に記載のＴＭＡ法により
測定し、（式１）により算出することができる。前記式
においてΔＩｓ（Ｔ₁）、ΔＩｓ（Ｔ₂）はサンプル測定
時の温度Ｔ₁、Ｔ₂（℃）におけるＴＭＡ測定値（μｍ）
のことであり、Ｌ₀は室温においてのサンプルの長さ
（ｍｍ）のことである。

【式１】

【００２５】本発明における粒子分散系樹脂シートにお
いて１５０℃で２０分間加熱した後の寸法と１５０℃で
２０分間加熱し、室温で２時間放置した後の寸法から算
出される寸法変化率が＋０．０２０％未満であることが
好ましく、さらに好ましくは＋０．０１０％以下がよ
い。寸法変化率は１５０℃で２０分間加熱した直後の寸
法をＡ、１５０℃で２０分間加熱後室温で２時間放置し
た後の寸法をＢとすると、（Ｂ−Ａ）／Ａ×１００で算
出することができる。寸法変化率が＋０．０２０％以上
になるとカラーフィルターを積層する時、パターニング
の位置ずれが発生しやすくなる。また粒子分散系樹脂シ
ート上への電極の形成が困難になる。

【００２６】本発明における粒子分散系樹脂シートに電
極を形成し、電極付きの粒子分散系樹脂シートを提供す
ることができる。

【００２７】前記電極としては透明電極膜が好ましく用
いられる。透明電極膜は、例えば酸化インジウム、酸化
スズ、インジウム・錫混合酸化物、金、白金、パラジウ
ム、透明導電塗料などの適宜な形成材を用いて、真空蒸
着法やスパッタリング法や塗工法等により付設ないし塗
布する方式などの従来に準じた方式にて行うことがで
き、透明導電膜を所定の電極パターン状に直接形成する
ことも可能である。また透明導電膜上に必要に応じて設
けられる液晶配列用の配向膜も従来に準じた方式にて付
加することもできる。

【００２８】また本発明の基材層が無機酸化物を有する
粒子分散系樹脂シートに反射層を設けて反射型の粒子分
散系樹脂シートとすることもできる。反射層は、銀また
はアルミニウム等の金属薄層からなることが好ましい。
反射層はガスバリア機能を有し、水分や酸素が侵入する
ことを防止する。従って本発明においてはポリビニルア
ルコール等からなる有機ガスバリア層や珪素酸化物等か
らなる無機ガスバリア層を積層させる必要はない。

【００２９】反射層の厚みは５０〜１０００ｎｍである
ことが好ましく、さらに好ましくは１００〜５００ｎｍ
がよい。反射層の厚みが５０ｎｍより小さい場合は、耐
熱性や耐湿性等の信頼性が低下する。反射層の厚みが１
０００ｎｍを超えるとクラックが発生しやすくなりコス
ト高となる。また透過型の液晶表示装置としての使用が
できなくなる。

【００３０】本発明の反射型の粒子分散系樹脂シートの
酸素透過率は０．３ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下で
あることが好ましい。より好ましくは酸素透過率は０．
１５ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下がよい。酸素透過
率が０．３ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍを超えると、こ
の粒子分散系樹脂シートを用いて液晶セルを形成した場
合、水分や酸素がセル内に侵入し、透明導電膜パターン
が断線したり、セル内に侵入した水分や酸素が気泡を形
成するまでに成長して外観不良を起こしたり液晶を変質
させる等の問題が生じる。

【００３１】また本発明における反射型の粒子分散系樹
脂シートは２００℃で３０分加熱した後の黄色度と室温
における黄色度から算出される黄色度変化率が０．７５
以下であることが好ましい。黄色度変化率は室温におけ
る黄色度をＹＩ、２００℃で３０分加熱した後の黄色度
をＹＩ₂₀₀とすると、（式２）で計算できる。黄色度変
化率が０．７５を超える場合は、その反射型の樹脂シー
トを用いて液晶表示装置を形成した場合、白表示が黄色
味を帯びる等表示品位が低下する。

【式２】

【００３２】本発明の粒子分散系樹脂シートにおいて
は、基材層を形成する樹脂と屈折率が相違する微小領域
が基材層に分散されていてもよく、基材層重量に対する
微小領域の添加量は０．１〜６０重量％であることが好
ましい。つまり本発明においては基材層に無機酸化物と
微小領域を同時に分散させてもよく、添加量は、無機酸
化物は基材層重量に対して０．１〜２３重量％であり、
且つ、微小領域は基材層重量に対して０．１〜６０重量
％であることが好ましい。微小領域が分散されていると
は、微小領域が基材層の一部に偏在することなく、基材
層の全域において微小領域が存在している状態をいう。
基材層は無機酸化物を有することで寸法変化が抑制さ
れ、微小領域を有することで光拡散機能が付与される。
光拡散機能を付与することにより、照明光や液晶表示装
置内蔵のバックライトに起因するギラツキを防止し視認
性を向上させることができる。

【００３３】微小領域としてはＳｉ系化合物、アルミ
ナ、チタニア、ジルコニア、酸化錫、酸化インジウム、
酸化カドミウムや酸化アンチモン等からなる無機系粒子
やアクリル系樹脂やメラミン系樹脂等からなる有機系粒
子、および上記無機系粒子を上記有機系粒子でコーティ
ングした粒子などが挙げられる。

【００３４】微小領域の形成材の粒径は、光学特性が落
ちる可能性もあるが、十分な光拡散性を得るために平均
粒径が０．２〜１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μ
ｍ、更に好ましくは１〜２０μｍがよい。

【００３５】前記微小領域と基材層形成樹脂との比重差
は１ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましい。比重差が１
ｇ／ｃｍ³よりも大きい場合は、基材層に均一に微小領
域を含有させることが困難になる。

【００３６】微小領域と基材層形成樹脂との屈折率差は
０．０３〜０．１０であることが好ましい、屈折率差が
０．０３よりも小さい場合や０．１０よりも大きい場合
は十分な光拡散機能を付与することができない。

【００３７】また本発明は、樹脂に上記基材層を形成す
る樹脂と屈折率が相違する微小領域が分散された基材層
を少なくとも有する粒子分散系樹脂シートを提供するこ
とができる。すなわち本発明においては基材層が基材層
を形成する樹脂と屈折率が相違する微小領域のみを含有
してもよい。基材層が微小領域のみを含有する粒子分散
系樹脂シートにおいては、微小領域の添加量は、基材層
形成樹脂１００重量部あたり２００重量部以下、好まし
くは１〜１５０重量部、更に好ましくは２〜１００重量
部がよい。

【００３８】本発明において前記樹脂としては熱可塑性
樹脂もしくは熱硬化性樹脂を用いることが好ましい。表
面平滑性を得るために熱硬化性樹脂が好ましく、色相の
点よりエポキシ系樹脂が最も好ましい。

【００３９】微小領域の形成材の粒径は適宜に決定しう
るが、十分な光拡散性を得るために平均粒径が０．２〜
１００μｍ、好ましくは０．５〜５０μｍ、更に好まし
くは１〜２０μｍがよい。

【００４０】前記微小領域と基材層形成樹脂との比重差
は１ｇ／ｃｍ³以下であることが好ましい。比重差が１
ｇ／ｃｍ³よりも大きい場合は、基材層に均一に微小領
域を含有させることが困難になる。

【００４１】微小領域と基材層形成樹脂との屈折率差は
０．０３〜０．１０であることが好ましい、屈折率差が
０．０３よりも小さい場合や０．１０よりも大きい場合
は十分な光拡散機能を付与することができない。

【００４２】また本発明においては、基材層に微小領域
のみを含有する粒子分散系樹脂シートに反射層を設けて
もよい。反射層は、銀またはアルミニウム等の金属薄層
からなることが好ましい。反射層はガスバリア機能を有
し、水分や酸素が樹脂シートを透過して侵入することを
防止する。従って本発明においてはポリビニルアルコー
ル等からなる有機ガスバリア層や珪素酸化物等からなる
無機ガスバリア層を積層させる必要はない。

【００４３】反射層の厚みは５０〜１０００ｎｍである
ことが好ましく、さらに好ましくは１００〜５００ｎｍ
がよい。反射層の厚みが５０ｎｍより小さい場合は、耐
熱性や耐湿性等の信頼性が低下する。反射層の厚みが１
０００ｎｍを超えるとクラックが発生しやすくなりコス
ト高となる。また透過型の液晶表示装置としての使用が
できなくなる。

【００４４】上記反射型の粒子分散系樹脂シートの酸素
透過率は０．３ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下である
ことが好ましい。より好ましくは酸素透過率は０．１５
ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ以下がよい。酸素透過率が
０．３ｃｃ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍを超えると、この粒
子分散系樹脂シートを用いて液晶セルを形成した場合、
水分や酸素がセル内に侵入し、透明導電膜パターンが断
線したり、セル内に侵入した水分や酸素が気泡を形成す
るまでに成長して外観不良を起こしたり液晶を変質させ
る等の問題が生じる。

【００４５】また上記反射型の粒子分散系樹脂シートは
２００℃で３０分加熱した後の黄色度と室温における黄
色度から算出される黄色度変化率が０．７５以下である
ことが好ましい。黄色度変化率が０．７５を超える場合
は、その反射型の樹脂シートを用いて液晶表示装置を形
成した場合、白表示が黄色味を帯びる等表示品位が低下
する。

【００４６】本発明の粒子分散系樹脂シートにおいて
は、基材層が無機酸化物と基材層と屈折率が相違する微
小領域を同時に有することが最も好ましい。基材層が無
機酸化物と微小領域を同時に有することにより、粒子分
散系樹脂シートの寸法変化が抑えられ、且つ、光拡散機
能を付与し表示品位を向上させることができる。

【００４７】また上記基材層が無機酸化物と基材層と屈
折率が相違する微小領域を同時に有する粒子分散系樹脂
シートに反射層を積層することで反射型の樹脂シートと
することができる。上記反射型の樹脂シートは寸法変化
率が小さく、光拡散機能を有するので表示品位も良好で
ある。また反射層は高いガスバリア機能を有するので有
機ガスバリア層を積層させる必要はなく、その結果、樹
脂シートの黄変が抑制できる。

【００４８】本発明の基材層が最外層にある粒子分散系
樹脂シートにおいては、基材層の最外面が平滑であるこ
とが好ましい。平滑とはＪＩＳＢ０６０１−１９９
４に記載の表面粗さ（Ｒａ）が１ｎｍ以下であることを
意味する。平滑とすることにより配向膜や透明電極等の
形成が容易となる。

【００４９】本発明の粒子分散系樹脂シートに電極を設
けて、例えばＴＮ型、ＳＴＮ型、ＴＦＴ型、および強誘
電性液晶型等の液晶セルを形成することができる。

【００５０】本発明の粒子分散系樹脂シートは各種の用
途に用いることができ、液晶セル基板やエレクトロルミ
ネッセンス表示用基板や太陽電池用基板としても好まし
く用いられる。

【００５１】液晶表示装置は一般に、偏光板、液晶セ
ル、反射板又はバックライト、及び必要に応じての光学
部品等の構成部品を適宜に組み立てて駆動回路を組み込
むことなどにより形成される。本発明においては、上記
した粒子分散系樹脂シートを用いる点を除いて特に限定
はなく、従来に準じて形成することができる。従って、
本発明における液晶表示装置の形成に際しては、例えば
視認側の偏光板の上に設ける光拡散板、アンチグレア
層、反射防止膜、保護層、保護板、あるいは液晶セルと
視認側の偏光板の間に設ける補償用位相差板などの適宜
な光学部品を前記粒子分散系樹脂シートに適宜に組み合
わせることができる。

【００５２】

【実施例】以下に実施例を挙げて本発明を説明するが、
本発明はこれら実施例になんら限定されるものではな
い。本発明における粒子分散系樹脂シートは注型法や流
延法等により製造することが可能であるが、実施例中で
は流延法による製造方法を例示した。

【００５３】実施例１：（化１）の化学式で示される液
状エポキシ樹脂１００重量部と（化２）の化学式で示さ
れる固形エポキシ樹脂を混合し、９０℃で加熱しながら
攪拌し完全に溶解させた後、室温になるまで放冷し主剤
を得た。次に（化３）の化学式で示されるメチルヘキサ
ヒドロ無水フタル酸１００重量部と（化４）の化学式で
示される変性剤１２重量部を混合し、１２０℃で加熱攪
拌することによりエステル化反応を行った後、８０℃に
なるまで冷却し室温になるまで放冷し、（化５）の化学
式で示されるテトラ−ｎ−ブチルホスホニウムｏ，ｏ−
ジエチルホスホロジチオエート２重量部を攪拌混合し硬
化剤を得た。前記硬化剤４６０重量部に平均粒子径が１
２ｎｍのシリカ粒子（日本アエロジル（株）製ＡＥＲＯ
ＳＩＬＲ９７４）８．４重量部および前記主剤３８０重
量部を攪拌混合しエポキシ系樹脂含有液を調製した。

【化１】

【化２】

【化３】

【化４】

【化５】

【００５４】まず（化６）の化学式で示されるウレタン
アクリレートの１７重量％のトルエン溶液を、ステンレ
ス製エンドレスベルトに走行速度０．３ｍ／分で流延塗
布し、風乾してトルエンを揮発させた後、ＵＶ硬化装置
を用いて硬化し、膜厚２．０μｍのウレタンアクリレー
ト層を形成した。続いてポリビニルアルコール系樹脂の
５．５重量％の水溶液をウレタンアクリレート層上に
０．３ｍ／分で流延塗布し、１００℃で１０分間乾燥さ
せ、膜厚３．７μｍのポリビニルアルコール層を形成し
た。続いて、前記エポキシ系樹脂含有液をポリビニルア
ルコール層の上に０．３ｍ／分で流延塗布し、加熱装置
を用いて１５０℃で加熱した後１８０℃で２０分加熱し
硬化させ、膜厚４００μｍのエポキシ系樹脂層を形成し
た。次にウレタンアクリレート層、ポリビニルアルコー
ル層、およびエポキシ系樹脂層からなる積層体をステン
レス製エンドレスベルトから剥離することにより粒子分
散系樹脂シートを得た。

【化６】

【００５５】実施例２：シリカ粒子の添加量を１６．８
重量部とした以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹
脂シートを得た。

【００５６】実施例３：シリカ粒子の添加量を２５．２
重量部とした以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹
脂シートを得た。

【００５７】実施例４：シリカ粒子の添加量を８４重量
部とした以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹脂シ
ートを得た。

【００５８】実施例５：シリカ粒子の添加量を１６８重
量部とした以外は実施例１と同様にして粒子分散系樹脂
シートを得た。

【００５９】実施例６：実施例１においてエポキシ系樹
脂含有液を調製する際に平均粒子径が１２ｎｍのシリカ
粒子を８．４重量部添加した代わりに平均粒子径３０ｎ
ｍのアルミナ粒子を１６８重量部添加した以外は実施例
１と同様にして粒子分散系樹脂シートを得た。

【００６０】実施例７：実施例１においてポリビニルア
ルコール層を積層させないで、ウレタンアクリレート層
とエポキシ系樹脂層からなる積層体をステンレス製エン
ドレスベルトから剥離した。次にエポキシ系樹脂層側に
真空蒸着により厚みが１０００ｎｍのアルミニウムの反
射層を成膜した。つまり最外層からウレタンアクリレー
ト層、無機酸化物を含有したエポキシ系樹脂層、および
反射層からなる積層体を得た。

【００６１】実施例８：実施例１と同様にして主剤と硬
化剤を調製した。次に前記硬化剤４６０重量部に平均粒
子径が１２ｎｍのシリカ粒子（日本アエロジル（株）製
ＡＥＲＯＳＩＬＲ９７４）８４重量部、微小領域として
トスパール１４５（東芝シリコーン）（粒径３．５μｍ
〜４．２μｍ）を７．５６重量部、および前記主剤３８
０重量部を攪拌混合しエポキシ系樹脂含有液を調製し
た。次に実施例１と同様にして流延法で粒子分散系樹脂
シートを得た。つまり最外層からウレタンアクリレート
層、ポリビニルアルコール層、および無機酸化物と微小
領域を含有したエポキシ系樹脂層からなる積層体を得
た。

【００６２】実施例９：実施例７においてポリビニルア
ルコール層を積層させないで、ウレタンアクリレート層
とエポキシ系樹脂層からなる積層体をステンレス製エン
ドレスベルトから剥離した。次にエポキシ系樹脂層側に
真空蒸着により厚みが１０００ｎｍのアルミニウムの反
射層を成膜した。つまり最外層からウレタンアクリレー
ト層、無機酸化物と微小領域を含有したエポキシ系樹脂
層、および反射層からなる積層体を得た。

【００６３】実施例１０：実施例１と同様にして主剤と
硬化剤を調製した。次に前記硬化剤４６０重量部に微小
領域としてトスパール１４５（東芝シリコーン）を７．
５６重量部、および前記主剤３８０重量部を攪拌混合し
エポキシ系樹脂含有液を調製した。次に実施例１と同様
にして流延法で粒子分散系樹脂シートを得た。つまり最
外層からウレタンアクリレート層、ポリビニルアルコー
ル層、および微小領域を含有したエポキシ系樹脂層から
なる積層体を得た。

【００６４】実施例１１：実施例１０においてエポキシ
系樹脂含有液を調製する際にトスパール１４５（東芝シ
リコーン）を７．５６重量部添加する代わりに平均粒子
径４μｍのアクリル系粒子であるエポスタＭ３０（日本
触媒）（平均粒子径４μｍ）を７．５６重量部添加した
以外は実施例１０と同様にして粒子分散系樹脂シートを
得た。つまり最外層からウレタンアクリレート層、ポリ
ビニルアルコール層、およびディフューザーを含有した
エポキシ系樹脂層からなる積層体を得た。

【００６５】比較例１：シリカ粒子を添加しない点を除
いては実施例１と同様にして樹脂シートを得た。

【００６６】評価試験：光透過率（％）、線膨張係数
（／℃）、寸法変化率（％）、酸素透過率（ｃｃ／ｍ²
・２４ｈ・ａｔｍ）、黄色度指数（ＹＩ値）、透湿度
（ｇ／ｍ²・２４ｈ・ａｔｍ）、表示品位光透過率は高速分光光度計（村上色彩ＣＭＳ−５００
ハロゲンランプ使用）を用いてλ＝５５０ｎｍの透過率
を測定した。線膨張係数（／℃）はＴＭＡ／ＳＳ１５０
Ｃ（セイコーインスツルメンツ社製）を用いて１００℃
および１６０℃におけるＴＭＡ値（μｍ）を測定し、算
出した。寸法変化率は１５０℃で２０分間加熱した直後
の寸法および１５０℃で２０分間加熱後室温で２時間放
置した後の寸法をＳＴＭ５オリンパスデジタル式小型測
定顕微鏡（オリンパス社製）を用いて測定し、算出し
た。酸素透過率はオキシラント法に従い、モダンコント
ロールズ社製、ＯＸ−ＴＲＡＮＴＷＩＮを用いて測定
した。測定条件は４０℃、４３％ＲＨとした。黄色度指
数（ＹＩ値）は村上色彩製、ＣＭＳ−５００を用いてＪ
ＩＳ規格Ｋ−７１０３に従って測定した。試料は３０×
５０ｍｍの平板を用いた。透湿度はＪＩＳ−Ｚ０２０８
で定められた透湿カップ及び付属品を用いて測定した。
また、実施例１〜２６、比較例１〜２で作成した液晶セ
ルを用いて液晶表示装置を組み立て、暗室中で２０°の
角度でリング状照明装置を照射して、液晶表示装置の電
圧印加状態で黒色表示の表示品位を調べ、電圧無印加状
態で白色表示の表示品位を調べた。表示品位のランクを
以下のように定めた。Ａ；表示の黄色味と白色表示のギラツキが抑えられた。Ｂ；表示の黄色味が抑えられたが、白色表示において使
用に耐えうる程度のギラツキが見られた。Ｃ；白色表示のギラツキは抑えられたが使用に耐えうる
程度の黄色味を帯びた。Ｄ；表示が使用に耐えうる程度の黄色味を帯び、白色表
示において使用に耐えうる程度のギラツキが見られた。

【００６７】前記の結果を表１、２に示した。

【表１】

【表２】

【００６８】実施例１〜５においてシリカ粒子を添加し
た場合は、線膨張係数、寸法変化率ともに小さく、光透
過率は高かった。実施例１〜５において得られた粒子分
散系樹脂シートにカラーフィルター層を積層を行った
が、精度良くパターニングすることができた。またこの
樹脂シートを用いて液晶表示装置を作成したところ使用
に耐えうる程度の黄色味を帯び、白色表示において使用
に耐えうる程度のギラツキが見られた。実施例６におい
てアルミナ粒子を添加した場合は、線膨張係数、寸法変
化率ともに小さく、光透過率は高かった。実施例６にお
いて得られた粒子分散系樹脂シートにカラーフィルター
層を積層を行ったが、精度良くパターニングすることが
できた。またこの樹脂シートを用いて液晶表示装置を作
成したところ使用に耐えうる程度の黄色味を帯び、白色
表示において使用に耐えうる程度のギラツキが見られ
た。実施例７の反射型の樹脂シートは線膨張係数、寸法
変化率ともに小さく、高いガスバリア機能を有した。ま
たこの樹脂シートを用いて液晶表示装置を作成したとこ
ろ表示の黄色味が抑えられたが、白色表示において使用
に耐えうる程度のギラツキが見られた。実施例８の樹脂
シートは線膨張係数、寸法変化率ともに小さく、光拡散
機能を有し、この樹脂シートを用いて液晶表示装置を作
成したところ白色表示のギラツキが抑えられたが、使用
に耐えうる程度の黄色味を帯びた。実施例９の反射型の
樹脂シートは線膨張係数、寸法変化率ともに小さく、高
いガスバリア機能と光拡散機能を有し、この樹脂シート
を用いて液晶表示装置を作成したところ表示の黄色味と
白色表示のギラツキが抑えられた。実施例１０の樹脂シ
ートは線膨張係数、寸法変化率ともに大きく、カラーフ
ィルターの形成や電極の形成が困難であった。この樹脂
シートを用いて液晶表示装置を作成したところ白色表示
のギラツキが抑えられたが使用に耐えうる程度の黄色味
を帯びた。実施例１１の樹脂シートは線膨張係数、寸法
変化率ともに大きく、カラーフィルターの形成や電極の
形成が困難であった。この樹脂シートを用いて液晶表示
装置を作成したところ白色表示のギラツキが抑えられた
が使用に耐えうる程度の黄色味を帯びた。比較例１にお
いてシリカ粒子を添加しなかった場合は、光透過率は高
かったが線膨張係数、寸法変化率ともに大きく、カラー
フィルターや電極の形成が困難であった。またこの樹脂
シートを用いて液晶表示装置を作成したところ、表示が
使用に耐えうる程度の黄色味を帯び白色表示において使
用に耐えうる程度のギラツキが見られた。

【００６９】

【発明の効果】本発明の粒子分散系樹脂シートは樹脂系
であるので薄型、軽量であり、機械強度に優れる。また
基材層に無機酸化物を分散することにより樹脂シートの
寸法変化を抑えることができる。更に基材層に微小領域
を分散することにより光拡散機能を付与することができ
る。また本発明の粒子分散系樹脂シートに反射層を積層
した反射型の樹脂シートは良好なガスバリア機能を有
し、黄色度変化率が小さく、耐熱性に優れるという特徴
を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】粒子分散系樹脂シートの断面図

【図２】粒子分散系樹脂シートの断面図

【図３】粒子分散系樹脂シートの断面図

【図４】粒子分散系樹脂シートの断面図

【符号の説明】

１：無機酸化物が分散された基材層２：有機ガスバリア層３：ウレタンアクリレート層４：微小領域と無機酸化物が分散された基材層５：微小領域が分散された基材層６：反射層

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｃ０８Ｊ 7/04 ＣＥＺＣ０８Ｊ 7/04 ＣＥＺＰＣ０８Ｋ 3/20 Ｃ０８Ｋ 3/20 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｃ０８Ｌ 101/00 Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００Ｇ０２Ｆ 1/1333 ５００Ｇ０９Ｆ 9/35 Ｇ０９Ｆ 9/35 (72)発明者坂田義昌大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者北村喜弘大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内 (72)発明者中野勝博大阪府茨木市下穂積１丁目１番２号日東電工株式会社内Ｆターム(参考） 2H090 JA00 JB03 JB12 JD01 JD15 JD18 KA05 KA08 KA14 LA01 LA04 LA09 LA10 LA16 LA20 4F006 AA20 AA22 AA34 AA35 AA36 AA38 AA39 AA40 AB73 BA05 CA05 CA08 DA01 4F100 AA17A AA20A AB01B AB10B AB33B AK01A AK21D AK25C AK51C AK53A AL05A BA04 BA07 DE01A EH66B EJ54 GB41 JA02A JB13A JB16A JD03 JK15A JL04A JN01A JN06B JN18A JN28 YY00 YY00A 4J002 BG032 BG061 CC182 CD011 CD021 CD031 CD051 CD061 CD141 CF001 CF161 CF211 CG001 CL001 CM041 CN031 DE096 DE097 DE126 DE136 DE137 DE146 DE147 DJ016 FD016 FD207 GP00 GQ00 5C094 AA03 AA12 AA55 BA43 DA06 EB01 ED01 ED11 ED13 JA01 JA08 JA11 JA13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】樹脂に無機酸化物が分散された基材層を少
なくとも有する粒子分散系樹脂シート。
【請求項２】前記樹脂が熱可塑性樹脂である請求項１記
載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項３】前記樹脂が熱硬化性樹脂である請求項１記
載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項４】前記無機酸化物の平均粒子径が１〜１００
ｎｍであることを特徴とする請求項１〜３記載の粒子分
散系樹脂シート。
【請求項５】基材層重量に対する無機酸化物の添加量が
０．１〜２３重量％であることを特徴とする請求項１〜
４記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項６】λ＝５５０ｎｍにおける光透過率が８８％
以上である請求項１〜５記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項７】１００℃〜１６０℃における線膨張係数が
１．００Ｅ−４／℃以下であることを特徴とする請求項
１〜６記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項８】１５０℃で２０分間加熱した後の寸法と１
５０℃で２０分間加熱し、室温で２時間放置した後の寸
法から算出される寸法変化率が＋０．０２０％未満であ
ることを特徴とする請求項１〜７記載の粒子分散系樹脂
シート。
【請求項９】請求項１〜８の粒子分散系樹脂シートに電
極を設けたことを特徴とする粒子分散系樹脂シート。
【請求項１０】請求項１〜８の粒子分散系樹脂シートに
金属薄層よりなる反射層を設けたことを特徴とする粒子
分散系樹脂シート。
【請求項１１】酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²・２４ｈ
・ａｔｍ以下であることを特徴とする請求項１０に記載
の粒子分散系樹脂シート。
【請求項１２】２００℃で３０分加熱した後の黄色度と
室温における黄色度から算出される黄色度変化率が０．
７５以下であることを特徴とする請求項１０または１１
に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項１３】請求項１〜１２の粒子分散系樹脂シート
において、基材層を形成する樹脂と屈折率が相違する微
小領域が基材層に分散されていることを特徴とする粒子
分散系樹脂シート。
【請求項１４】基材層重量に対する微小領域の添加量が
０．１〜６０重量％であることを特徴とする請求項１３
に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項１５】前記微小領域の平均粒子径が０．２μｍ
〜１００μｍであることを特徴とする請求項１３または
１４に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項１６】前記微小領域と基材層を形成する樹脂と
の比重差が１以下であることを特徴とする請求項１３〜
１５に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項１７】前記微小領域と基材層を形成する樹脂と
の屈折率差が０．０３〜０．１０であることを特徴とす
る請求項１３〜１６に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項１８】樹脂に上記基材層を形成する樹脂と屈折
率が相違する微小領域が分散された基材層を少なくとも
有する粒子分散系樹脂シート。
【請求項１９】前記微小領域の添加量が基材層形成樹脂
１００重量部あたり２００重量部以下であることを特徴
とする請求項１８に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項２０】前記微小領域の平均粒子径が０．２μｍ
〜１００μｍであることを特徴とする請求項１８または
１９に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項２１】前記微小領域と基材層を形成する樹脂と
の比重差が１以下であることを特徴とする請求項１８〜
２０に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項２２】前記微小領域と基材層を形成する樹脂と
の屈折率差が０．０３〜０．１０であることを特徴とす
る請求項１８〜２１に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項２３】請求項１８〜２２の粒子分散系樹脂シー
トに金属薄層よりなる反射層を設けたことを特徴とする
粒子分散系樹脂シート。
【請求項２４】酸素透過率が０．３ｃｃ／ｍ²・２４ｈ
・ａｔｍ以下であることを特徴とする請求項２３に記載
の粒子分散系樹脂シート。
【請求項２５】２００℃で３０分加熱した後の黄色度と
室温における黄色度から算出される黄色度変化率が０．
７５以下であることを特徴とする請求項２３または２４
に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項２６】基材層が最外層にある粒子分散系樹脂シ
ートにおいて、基材層の最外面が平滑であることを特徴
とする請求項１〜２５に記載の粒子分散系樹脂シート。
【請求項２７】請求項１〜２６の粒子分散系樹脂シート
を用いた液晶表示装置。